(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の端部から突出するロッド（１７）に接続されたピストン（１５）と起動コマンドに応じて前記ピストン（１５）を移動させる手段（１９）とを内蔵する本体（１３）を有するアクティブストロークアクチュエータであって、
閾値を超える加速を有する戻り力の場合のみ前記ロッドを減速させるように、前記ロッド（１７）と前記本体（１３）との間で動作する、慣性起動閾値を有する戻り減速機構（２５）をさらに有し、
前記戻り減速機構は、前記ロッドと前記本体の内壁との間に形成された環状空間（２９）に内蔵される少なくとも一つのボール（２７）を有し、
前記環状空間は、互いにつながった二つの隣接する部分である、前記ピストンに近く、前記ボールの直径よりも大きい半径方向高さを有する第１部分（３５）と、前記第１部分の端部から減少した半径方向高さを有する第２部分（３８）とを有し、前記戻り力が前記閾値を超える加速で前記ロッド（１７）に加えられる場合、前記ボールが前記第２部分でかみ合い、
前記戻り減速機構は、前記ボールを前記第１部分に静止状態で保持する手段をさらに有し、
起動コマンドに応じて前記ピストンを移動させる前記手段は、前記ピストンと反対側で前記本体に設けられた、点火起動を伴うガスジェネレータ（１９）を有し、
前記ボールを前記第１部分に保持する前記手段は、前記ボールと前記環状空間の一方端との間で圧縮された状態で、前記第２部分に設けられた、バネ（４０）を有する、アクティブストロークアクチュエータ。
【請求項２】
本体の端部から突出するロッド（１７）に接続されたピストン（１５）と起動コマンドに応じて前記ピストン（１５）を移動させる手段（１９）とを内蔵する本体（１３）を有するアクティブストロークアクチュエータであって、
閾値を超える加速を有する戻り力の場合のみ前記ロッドを減速させるように、前記ロッド（１７）と前記本体（１３）との間で動作する、慣性起動閾値を有する戻り減速機構（２５）をさらに有し、
前記戻り減速機構は、前記ロッドと前記本体の内壁との間に形成された環状空間（２９）に内蔵される少なくとも一つのボール（２７）を有し、
前記環状空間は、互いにつながった二つの隣接する部分である、前記ピストンに近く、前記ボールの直径よりも大きい半径方向高さを有する第１部分（３５）と、前記第１部分の端部から減少した半径方向高さを有する第２部分（３８）とを有し、前記戻り力が前記閾値を超える加速で前記ロッド（１７）に加えられる場合、前記ボールが前記第２部分でかみ合い、
前記戻り減速機構は、前記ボールを前記第１部分に静止状態で保持する手段をさらに有し、
起動コマンドに応じて前記ピストンを移動させる前記手段は、前記ピストンと反対側で前記本体に設けられた、点火起動を伴うガスジェネレータ（１９）を有し、
前記ボールを前記第１部分に保持する前記手段は、前記第２部分に沿って前記環状空間に設けられ、前記本体（１３）の内壁に対してスライドするスリーブ（７０）を有し、前記スリーブは、前記環状空間の外側に設けられ、保持部材（７４）を通じて前記環状空間の外の前記ロッドと接触する鍔部（７２）を有し、前記保持部材（７４）は前記鍔部と前記ロッドとの間に限定的な保持力を発生させるものであり、
前記戻り減速機構は、さらに、前記鍔部と前記ロッドとを接続する前記保持力より低い力によって、弾性的に前記ボール（２７）を前記環状空間の前記第２部分に向けて付勢する、バネ（４０ａ）を有する、アクティブストロークアクチュエータ。
【請求項３】
前記保持部材（７４）は環状の摩擦シールである、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記環状空間内で環状に隣り合うように構成された複数の前記ボール（２７）を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記ピストンと一つあるいは複数の前記ボールとの間に挿入された、環状の錘（６３）をさらに有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記ボールが、前記環状空間に移動可能に設けられたバレル環状支持体（７８）に内蔵されている、請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記ピストンと前記ガスジェネレータとの間にガス膨張室（２１）をさらに有し、校正済の漏出穴（４９）が前記ガス膨張室の壁に形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車との正面衝突の際に歩行者を保護する安全システムと一体化することを特に意図したアクティブストロークアクチュエータに関する。本発明は、さらに、このようなアクチュエータが、状況的に可能であって、特に誤検知の場合や障害を避ける場合に、前記安全システムを起動後に元の位置に戻すことができるようにする改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
フランス特許２８７８２１２号は、歩行者が自動車と衝突した際に歩行者を保護する安全システムについて開示している。前記システムは、衝突の際に自動車のボンネットを急速に跳ね上げることを可能にする機構を有する。具体的には、衝突の際、歩行者の頭部が車両のボンネットに激突することがしばしばある。ボンネットに頭部が当たった衝撃によってボンネットが変形するが、変形の度合いがある程度を超えると、ボンネットがエンジンブロックやその他全てのエンジン周りの固い部品と接触する。この瞬間に歩行者の頭部は最も強く減速し、被害者が重大なケガを負うことになる。よって、前記のシステムは、ボンネットを一定の高さに急激に跳ね上げることで、歩行者、特にその頭部がボンネット変形後にエンジンブロックに当たらないように、設計されている。ボンネットは後側、つまりフロントガラス側が持ち上げられる。自動車前部側ではボンネットは固定されている。
【０００３】
このような安全装置は、適切な検知手段によって時間内に起動されると、少なくとも３０ミリ秒の間に、つまり衝突の検知から非常に短い時間の間に、ボンネットを８０ミリ跳ね上げる。
【０００４】
また、ボンネットを跳ね上げた後、その戻りの速度を鈍らせて、ボンネットへの衝撃を生じさせることで上記効果を低減させる構成が知られている。この戻り減速（ダンピング）システムは、ボンネットを跳ね上げるアクチュエータと好適に組み合わせられる。このように、ボンネットと、跳ね上げ機構と、アクチュエータのピストンとからなる構成は、衝撃を受けると、（ボンネットの跳ね上げ後に）減速され次に停止されつつ収縮する。減速装置はピストンとロッドとの間の本体に、最小のスペースと追加費用とで設けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記の安全システムが起動されて、事故が起こっていないのにボンネットがはね上げられることがある。例えば、誤検知の場合やボンネットに歩行者が衝突していない場合である。このような場合、この後にドライバーが（変形していない）ボンネットを容易かつ直感的な方法で初期位置に戻せることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このようなボンネットの位置復帰を可能にする。
【０００７】
さらに正確には、本発明の第１観点によると、本体の端部から突出するロッドに接続されたピストンと起動コマンドに応じて前記ピストンを移動させる手段とを内蔵する本体を有するアクティブストロークアクチュエータであって、閾値を超える加速を有する戻り力の場合のみ前記ロッドを減速させるように、前記ロッドと前記本体との間で動作する、慣性起動閾値を有する戻り減速機構をさらに有し、前記戻り減速機構は、前記ロッドと前記本体の内壁との間に形成された環状空間に内蔵される少なくとも一つのボールを有し、前記環状空間は、互いにつながった二つの隣接する部分である、前記ピストンに近く、前記ボールの直径よりも大きい半径方向高さを有する第１部分と、前記第１部分の端部から減少した半径方向高さを有する第２部分とを有し、前記戻り力が前記閾値を超える加速で前記ロッドに加えられる場合、前記ボールが前記第２部分でかみ合い、前記戻り減速機構は、前記ボールを前記第１部分に静止状態で保持する手段をさらに有し、起動コマンドに応じて前記ピストンを移動させる前記手段は、前記ピストンと反対側で前記本体に設けられた、点火起動を伴うガスジェネレータを有し、前記ボールを前記第１部分に保持する前記手段は、前記ボールと前記環状空間の一方端との間で圧縮された状態で、前記第２部分に設けられた、バネを有する、アクティブストロークアクチュエータが提供される。 
【０００８】
このようなアクチュエータは、歩行者との衝突の際にはね上げられるように構成されたボンネットに関連付けられた機械的吸収システムに、好適に用いられる。アクチュエータと一体化した戻り減速機構は、設計のシンプルさと信頼性の高さが特徴である。この改良型の戻り減速機構は、複雑かつ高価な加工を必要とするような追加部品を伴わない。
【０００９】
ボールを第１部分に静止状態でとどめておくための戻り減速機構により、前記閾値を超える加速でロッドに力が加えられた場合にのみボールが第２部分で噛み合う。
【００１０】
必要に応じて、スライドアセンブリがアクチュエータ内でスライドすることで、ボンネットを跳ね上げる機構全体が、アクチュエータのロッドをゆっくりと動かすことで、元の位置に戻るようにして、前記閾値を超えないように構成することもできる。この場合、戻り減速機構は応力を受けないので、ボンネットを簡単に元の位置に戻すことができる。
【００１２】
本発明の第２観点によると、本体の端部から突出するロッドに接続されたピストンと起動コマンドに応じて前記ピストンを移動させる手段とを内蔵する本体を有するアクティブストロークアクチュエータであって、閾値を超える加速を有する戻り力の場合のみ前記ロッドを減速させるように、前記ロッドと前記本体との間で動作する、慣性起動閾値を有する戻り減速機構をさらに有し、前記戻り減速機構は、前記ロッドと前記本体の内壁との間に形成された環状空間に内蔵される少なくとも一つのボールを有し、前記環状空間は、互いにつながった二つの隣接する部分である、前記ピストンに近く、前記ボールの直径よりも大きい半径方向高さを有する第１部分と、前記第１部分の端部から減少した半径方向高さを有する第２部分とを有し、前記戻り力が前記閾値を超える加速で前記ロッドに加えられる場合、前記ボールが前記第２部分でかみ合い、前記戻り減速機構は、前記ボールを前記第１部分に静止状態で保持する手段をさらに有し、起動コマンドに応じて前記ピストンを移動させる前記手段は、前記ピストンと反対側で前記本体に設けられた、点火起動を伴うガスジェネレータを有し、前記ボールを前記第１部分に保持する前記手段は、前記第２部分に沿って前記環状空間に設けられ、前記本体の内壁に対してスライドするスリーブを有する。前記スリーブは、前記環状空間の外側に設けられ、保持部材を通じて前記環状空間の外の前記ロッドと接触する鍔部を有し、前記保持部材は前記鍔部と前記ロッドとの間に限定的な保持力を発生させる。さらに、前記戻り減速機構は、前記鍔部と前記ロッドとを接続する前記保持力より低い力によって、弾性的に前記ボールを前記環状空間の前記第２部分に向けて付勢する、バネを有する。 
【００１３】
実際には、装置は前記環状空間内で環状に隣り合うように構成された複数のボールを有するのが望ましい。前記閾値を調整するために、ピストンと一つあるいは複数のボールとの間に環状の錘を設けてもよい。ピストンが点火起動を伴うガスジェネレータによって起動されるので、ガス膨張室は通常ピストンとこのジェネレータとの間に設けられる。また、校正済の漏出穴がガス膨張室の壁に設けられるのが望ましい。この漏出の校正は、当業者の能力の範囲内において行われる。漏出量は、アクチュエータのロッドに対する圧力が、衝撃の瞬間（一般的に数ミリ秒から数十分の一ミリ秒）には維持され、次に（数秒後に）徐々に大気圧に戻るように決定される。これにより、ドライバーがボンネットを押して、ピストンと関連するすべての機構を初期位置に戻す際には、ガス膨張室は大気圧に戻っている。 
【００１４】
本発明およびその優位性は、アクチュエータについての種々の実施形態の記載によってよりよく理解され明白になるであろう。記載は単に例を示すものとして、以下の図面とともに提示される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のアクチュエータの長手方向の断面を示す概略図である。
【図２】戻り減速構造の動作を詳しく示す模式図である。
【図３】戻り減速構造の動作を詳しく示す模式図である。
【図４】戻り減速構造の動作を詳しく示す模式図である。
【図５】戻り減速構造の動作を詳しく示す模式図である。
【図６】変形例を示す、図１と同様の図である。
【図６Ａ】図６における囲み部分の拡大図である。
【図７】別の変形例の模式図である。
【図８】ボールの取り付けを詳しく示す図である。
【図９】図８の取り付けの変形例を示す図である。
【図１０】図８の取り付けの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１が示すアクティブストロークアクチュエータ１１は、本体の一端から軸方向に突出するロッド１７に接続されたピストン１５を収容する、一般的な円筒形本体を有する。この本体は、さらに、起動コマンドを受けてピストンを動作させる手段を内蔵する。図示の例では、これらの手段は、本体におけるピストンと反対側に設けられた、点火起動を伴うガスジェネレータ１９を有する。ガスジェネレータは、本体における、ロッド１７が軸方向に突出する部分の反対側の端に圧着されている。ガス膨張室２１は、よって、ジェネレータとピストンの反対側の端との間に形成される。 
【００１７】
前記のように、ロッド１７は、歩行者との正面衝突の際に自動車のボンネットを跳ね上げることが可能な機構と接続できる。
【００１８】
さらに、本体１３は、慣性起動閾値を持つ戻り減速機構２５を有し、これにより、本体外で最大限に展開したロッド１７の戻りを減速あるいは止めることができ、戻り運動による衝撃をボンネットに生じさせつつ変形させることができる。この戻り減速機構は、戻り時にロッドに加わる力が所定の閾値を超える値の十分な加速を有しているときのみ、作用する。前記閾値は十分に低い値に設定されるので、戻り減速機構が作用するのは、常に歩行者が実際にボンネットに衝突した場合となる。
【００１９】
本例では、戻り減速機構は、ロッド１７と本体の内壁との間に形成された環状空間２９に格納される、少なくとも一個のボール２７を有する。図１に示す例では、環状部３０はロッドに固定され、前記ロッドに固定されたピストン１５に接触している。環状部は、ロッドの溝に取り付けられた鍔部３１によって現在位置で固定されている。よって、本例では、環状空間２９は、ピストン１５および環状部３０と本体１３の内壁との間に形成される。環状空間２９は、環状部の形状によってなる、互いに接続している二つの隣接する部分、つまり、ピストンに近接し、ボールの直径よりも大きい半径方向高さを有する第１部分３５と、前記第１部分の端部から減少した半径方向高さを有する第２部分とを有する。
【００２０】
実際上、好適には前記環状空間は環状に横に並ぶ複数のボール２７を有している。さらに、戻り減速構造は、一つまたは複数のボールを静止状態で第１部分に保持する手段を有する。この場合、バネ４０が環状空間内に配置され、一つまたは複数のボールをピストンの方向に付勢する。つまり、通常状態では環状空間の第１部分３５にボールが留まるようにする。バネは、第２部分に、ボールと環状空間の反対側の壁との間で収縮状態で収納されている。この構成は、ロッド１７が、点火起動を伴うガスジェネレータ１９によって展開された後、本体１３へと戻す力を受けている際に、戻りのロッド１７を減速させるために超えるべき加速閾値を規定している。これについては図２ないし４に示す。
【００２１】
スライドアセンブリ４５は本体内に設けられ、ピストン１５と、ロッド１７と、本例ではロッドが支持する環状部３０とを有する。スライドアセンブリは、環状空間内に格納されたボール２７およびバネ４０を駆動可能である。まず、バネの働きにより、ボールはピストンに対して保持されている。この状態では、ボールは十分な大きさのスペース（環状空間の第１部分３５）に閉じ込められており、スライドアセンブリの移動時にはいかなる保持力も受けない。この状態を図２に示す。点火式ガスジェネレータが起動されると（図３）、スライドアセンブリ４５はガス圧によって移動し、停止部を形成する環状部が本体の端部に達するまで、ロッドが軸方向に本体から外へ押し出される。
【００２２】
この、想定される好適な実施における、ボンネットの跳ね上げによって明らかに分かる移動の間、ボールはピストンと接触し続け、よって環状空間２９の第１部分３５にとどまり続ける。
【００２３】
本体方向にロッドを収縮させる軸方向の力Ｆ１によって衝撃がロッドに伝えられると（図４）、バネ４０は、収縮するとともに機械的エネルギーの一部を吸収し、前記加速閾値を上回ると、ボール２７が環状空間３０の第２部分３８で噛み合う。ボールは環状部の略円錐台形の側面を通り、これにより、本体１３を形成する管に変形が生じるまで、円筒形本体の内壁にこすりつけられる。この動作は、スライドアセンブリの逆動作によって停止されることにより終了する。このような、ロッドが停止させられる前の漸進的な減速により、衝突時には、ボンネットの変形を生じさせることができ、さらに衝撃を和らげることができる。
【００２４】
図４の状況は、戻り力が十分な加速を有している場合にのみ可能だが、これは事故の場合のほとんどに当てはまる。
【００２５】
一方、ボンネットを跳ね上げる装置が、不十分な検知や歩行者をうまく避けることができた場合において起動された場合、はね上げられたボンネットは変形していない。よってこの場合は車両の持ち主によってボンネットが閉じられる。本発明の重要な特徴として、スライドアセンブリ４５は、ロッド１７に小さな力Ｆ２を加えることで元の位置に復帰させられる。つまり、ゆっくりとボンネットを閉じることで、ボールが前記環状空間の第２部分に入ることなくスライドアセンブリを本体内に戻すことができる。この状況を図５に示す。
【００２６】
ロッドの急速な展開の後、ガス膨張室２１内の加圧ガスが、圧力が徐々に大気圧に戻るまでに、徐々に校正済の漏出穴４９を通じて排出されるのが望ましい。これは、数秒後に行われる。よって、ガス膨張室は、ボンネットが閉じている際（衝突がない場合）には減圧されており、アクチュエータはいかなる抵抗も生じさせない。ボンネットはドライバーによって簡単に閉じられるか、あるいは自重によって自動的に閉じる。
【００２７】
図６および６Ａに示す、同じ部材には同じ参照符号を付した変形例では、アクティブストロークアクチュエータは、軸方向の一端において本体の外に突き出したロッド１７に固定されたピストン１５を有する円筒形本体１３を有する。他端では、点火式ガスジェネレータ１９ａが、プラスチック成形で形成された台座４８と一体化しており、台座４８は、ピストンと点火式ガスジェネレータとを接続する、切り離し可能なブッシュ５０として設けられた接続部材を有する。よって、起動の前には、所定の初期容量を有するガス膨張室２１は、円筒形本体内に設けられる。ピストンは、環状の溝の中に設けられたスライドシール５１を有する。プラスチック台座４８は、取り付けジャーナルの通路用の横方向孔４７を有する。プラスチック台座は、起動用の２本の電気コード５５を有する。
【００２８】
ロッド１７はピストンに固定され、その近辺に、円筒部５７と、本体１３の円筒形内面とスライド接触する鍔部の範囲でロッド出口方向に拡大する、円錐台形部５８とを有する。円筒部と円錐台形部との二つは、本体とともに、図１に示すものと同等の環状空間２９を形成する。この環状空間は、前記の実施形態と同じくバネ４０とボール２７とを内蔵する。スライド鍔部６１は、バネの端部とボールとの間に挿入されている。さらに、環状の錘６３がピストンとボールとの間に設けられている。この錘によって、慣性でバネの収縮が増幅される。このバネは、歩行者のボンネットとの衝突によるピストンの加速時に、環状空間の第２部分内でボールの噛み合いが生じる。
【００２９】
本実施形態の動作は前記実施形態のものと類似しているので、これ以上詳細な説明は行わない。
【００３０】
図７は、戻り減速機構の別の実施形態を示す。本実施形態では、戻り減速機構は、ボールを環状空間２９の第１部分に静止状態で保持する手段を有している。これらの手段は、環状空間２９の第２部分に沿って環状空間２９にはめこまれ、本体の内面に対してスライドするスリーブ７０を有している。前記スリーブは、第２部分を超えて環状空間の外に設けられた鍔部７２を有する。鍔部７２とロッドとの間に限定的な保持力を発生させる保持部材７４は、これらの界面に設けられ、鍔部に固定されている。
【００３１】
さらに、一つあるいは複数のボール２７は、鍔部７２とロッド１７との間の結合力を下回るバネ４０ａによる力により、弾性的に環状空間の第２部分へ付勢される。このバネは、ピストン１５とボール２７との間に設けられる。もちろん、環状の鍔部をバネとボール群との間に挿入してもよい。前記の例では、保持部材７４は環状の摩擦シールである。スリーブが環状空間を貫通することで、その端部が環状空間の第１部分３５内のボールに接触する。アクチュエータの起動前に、スリーブの鍔部は環状空間の第２部分の端部を規定する環状停止部７５と接触しており、スリーブはボールと接触する環状空間を完全に貫通している。バネは圧縮状態であるが、バネの力は鍔部とロッドとの間の保持部材の抵抗を超えるほどではない。動作は以下のように行われる。
【００３２】
アクチュエータが起動すると、ピストン１５が保持部材７４の抵抗を超えるのに十分な力で移動し、一つあるいは複数のボールがスリーブによって所定位置を保ちつつ、スライドアセンブリがスリーブ７０とともに移動する。
【００３３】
衝撃の間、スライドアセンブリの戻り時における急速な動きには、ロッドに沿って保持部材７４がスライドする対象であるスリーブは追随しない。言い換えると、スリーブは、ロッドに設けられた停止部７５から離れ、ボールに対して圧力をかけなくなる。バネ４０ａは弛緩して、環状空間の第２部分内にボールを押し込み、減速および停止効果をもたらす。
【００３４】
一方、衝突が起こっていない場合、保持部材７４がロッドに対してスライドしないように十分に小さな加速で力をロッド１７に加えることで、アクチュエータを初期位置に戻すことができる。よって、スリーブは、スライドアセンブリの戻り運動の間、ロッドが規定する停止部と組み合わさったままであり、ボールは第１部分に保持される。
【００３５】
図８、１０が示すように、ボールが、環状空間に移動可能に設置された筒形状の環状支持体７８の中に入るように構成されてもよい。この支持体は、ボールを受けるセル７９を有する。図９の例では、支持体７８ａは、それぞれがボールを受ける複数のセル７９ａによって延長された円筒部８０を有する。錘６３は、セル内にボールを保持しつつ、円筒部８０内に収められる。このように、環状空間内に簡単にサブアセンブリを収めることができる。起動の際、筒形状の環状支持体７８あるいは７８ａが破壊されてボールは環状空間の第２部分で噛み合う。
【００３６】
図１０に示す実施形態も同様である。この場合、円筒状スリーブ７８ｂが内部に可僥性のリブ８２を有し、ここにボール２７を挿入可能となっている。錘６３はこのスリーブの円筒部に格納される。これにより、ボールは所定位置に保持される。
【００３７】
環状支持体７８は、バネによって中央に保たれてもよい。このように、動作前には、環状支持体７８は環状空間の第２部分の円錐台形部とは接触しない。よって、二つの部分が長時間接触したままになっている場合の「ひっつき」効果の発生を避けることができる。このようなひっつき効果は移動を妨げるため、避けた方が望ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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